基于FPGA的嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多基于PC平臺，采用的是專用采集卡和存儲設(shè)備，導(dǎo)致整機(jī)價(jià)格昂貴，體積龐大，往往局限于特定領(lǐng)域的應(yīng)用。而嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)以其價(jià)格低、便攜式等特點(diǎn)在普通家居安防、臨時(shí)性作業(yè)等場所得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本文針對基于FPGA的嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究了動(dòng)體檢測和圖像存儲的開發(fā)方法。通過將開運(yùn)算方法應(yīng)用于動(dòng)體檢測，并結(jié)合人體信號檢測，有效降低了檢測的誤判率。另外還針對FPGA平臺研究了將采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

2、換成圖像文件并保存到SD卡的方法。 硬件板載電路采用FPGA作為主控制器，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的調(diào)度控制。外接圖像傳感器、熱釋電紅外傳感器、SDRAM、SD卡、環(huán)境光亮檢測器、RS232等器件，實(shí)現(xiàn)了圖像的自動(dòng)采集、檢測、配置和存儲。FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言和原理圖混合設(shè)計(jì)的方法，采用了結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計(jì)，包括圖像采集和轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存模塊、動(dòng)體檢測模塊、Nios系統(tǒng)模塊以及顯示模塊。最后通過嵌入式C語言實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的Nios系統(tǒng)

3、軟件控制，并完成SD卡的驅(qū)動(dòng)程序以及圖像文件生成程序的設(shè)計(jì)。本文利用quartusⅡ和modelsim對邏輯電路進(jìn)行仿真，調(diào)試過程中利用在線邏輯分析儀Signaltap系統(tǒng)進(jìn)行了嚴(yán)格的測試，保證了系統(tǒng)的可靠性。 本系統(tǒng)采集速度達(dá)到60幀/秒，SD存儲速度為3.7秒/幀，檢測響應(yīng)的仿真時(shí)間為1.20ms，檢測的拒真率小于1％。由于采用FPGA單芯片控制方案，系統(tǒng)具有高集成度、可靠性及靈活性的特點(diǎn)。同時(shí)由于體積小、功耗低，可在很多應(yīng)